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生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,工業(yè)生鐵含碳量一般在2.11%--4.3%,并含C、Si、Mn、S、P等元素,是用鐵礦石經高爐冶煉的產品。根據生鐵里碳存在形態(tài)的不同,又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。生鐵性能為堅硬、耐磨、鑄造性好,但生鐵脆,不能鍛壓。
1.生鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金,工業(yè)生鐵含碳量一般在2.11%--4.3%,并含C、Si、Mn、S、P 等元素是用鐵礦石經高爐冶煉的產品。根據生鐵里碳存在形態(tài)的不同,又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵。
(1)煉鋼生鐵 含硅量較低,一般不大于 1.75% 。是平爐、轉爐煉鋼的主要原料,在生鐵產量中占 80%~90% 。煉鋼生鐵硬而脆,鐵和碳處于化合狀態(tài),以滲碳體( Fe3C )形式存在,其斷口呈銀白色,所以也叫作白口鐵。軋輥、梨鏵鐵等都是白口鐵。
(2)鑄造生鐵 含硅量很大,一般為 1.25%~3.6% 。由于熔點低、流動性好,常用來鑄造各種鑄件,故也叫鑄鐵。鑄造生鐵中的碳以石墨形式存在,其斷口呈灰色,性軟,易切削加工,所以也叫作灰鑄鐵。如床身、箱體、管道、管件及各種連接件等都是由鑄造生鐵制作。
2.分類:生鐵是含碳量2.11%-6.69%并含有非鐵雜質較多的鐵碳合金。可以通過降低碳含量來煉成鋼。生鐵的雜質元素主要是硅、硫、錳、磷等。生鐵質硬而脆,缺乏韌性,幾乎沒有塑性變形能力,因此不能通過鍛造、軋制、拉拔等方法加工成形。但含硅高的生鐵(灰口鐵)的鑄造及切削性能良好。生鐵是高爐產品,按其用途可分為煉鋼生鐵和鑄造生鐵兩大類。習慣上把煉鋼生鐵叫做生鐵,把鑄造生鐵簡稱為鑄鐵。鑄造生鐵通過鍛化、變質、球化等方法可以改變其內部結構,改善并提高其機械性能,因此,鑄造生鐵又可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特種鑄鐵等品種。
生鐵也可分為普通生鐵和合金生鐵,前者包括煉鋼生鐵和鑄造生鐵,后者主要是錳鐵和硅鐵。合金生鐵作為煉鋼的輔助材料,如脫氧劑、合金元素添加劑。普通生鐵占高爐冶煉產品的98%以上,而煉鋼鐵又占中國普通生鐵的80%以上,隨著工業(yè)化水平的提高,這個比例還將逐漸增加。
從廣義的角度講,鐵還分為化學純鐵(含C幾乎為零),工業(yè)純鐵(含C小于0.0218%),以及海綿鐵、粒鐵等。但它們皆非高爐冶鐵產品,而且用途也各異。當鐵中含C在0.03%-1.2%范圍時則為鋼,含C1.2%-2.5%的鐵缺乏實用性,一般不進行工業(yè)生產。
生鐵性能:生鐵堅硬、耐磨、鑄造性好,但生鐵脆,不能鍛壓。
生鐵中除鐵外,還含有碳、硅、錳、磷和硫等元素。
3.特性:煉鋼生鐵生鐵里的碳主要以碳化鐵的形態(tài)存在,其斷面呈白色,通常又叫白口鐵。這種生鐵性能堅硬而脆,一般都用做煉鋼的原料。
鑄造生鐵中的碳以片狀的石墨形態(tài)存在,它的斷口為灰色,通常又叫灰口鐵。由于石墨質軟,具有潤滑作用,因而鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。但它的抗拉強度不夠,故不能鍛軋,只能用于制造各種鑄件,如鑄造各種機床床座、鐵管等。
球墨鑄鐵里的碳以球形石墨的形態(tài)存在,其機械性能遠勝于灰口鐵而接近于鋼,它具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能,有一定的彈性,廣泛用于制造曲軸、齒輪、活塞等高級鑄件以及多種機械零件。
此外還有含硅、錳、鎳或其它元素量特別高的生鐵,叫合金生鐵,如硅鐵、錳鐵等,常用做煉鋼的原料,在煉鋼時加入某些合金生鐵,可以改善鋼的性能。
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